我公司生产的碳锰钢类水电锻件产品长期以来一直受到夹杂物探伤超标的困扰，为此对近几年生产的20SiMn产品的质量情况进行统计，分析影响探伤超标的原因、夹杂物的特性，制定出解决方案。
关键词：MnS夹杂缺陷；钙处理
一、统计结果
2012-2016年共生产20SiMn水电产品50 件，其中不合11，不合率22%。
表1 合格件与不合件主要化学成份平均值
对50件产品探伤结果进行统计，发现不合原因包括超标的单个缺陷、密集缺陷。对典型的5160157号炉次钢锭其中一处探伤缺陷进行解剖时发现其主要为MnS，造成探伤超标缺陷的主要缺陷是MnS，少部分MnS伴生Al2O3和MgO等氧化物，如图1所示。
图1 高倍检验及扫描电镜断口分析
依据化学成分可知钢中Mn含量较高，有一定量的S。由于钢中含量较高的Mn和易偏析元素S的存在，钢锭在凝固过程中不可避免地形成MnS。因此，MnS可被视为本生性夹杂，而Mg/Al氧化物类夹杂则更多视为偶生性夹杂。
二、炼钢环节影响MnS的形貌、大小、分布的因素
表3 影响MnS的形貌、大小、分布的因素
就炼钢而言，以现在设备情况，通过提高冷却速度来促使形成I类不太现实。因此，可考虑通过调整钢中成份，特别是钢中Al、O促使形成I类、III类MnS夹杂，关键是控制Al的加入时间、浓度及钢液温度，保证Al2O3在凝固过程中才析出；通过Ca或Ti对MnS夹杂进行变质处理，在较高温下优先析成细小的硬质CaS或（Ti-Mn）O-MnS，关键是控制Ca或Ti与O、S、Mn的比例及钢液温度。
三、结语
减少沉淀脱氧产物引起的夹杂（Al2O3、TiO2等）控制较低的[S]、[O]，造 CaO-SiO2-CaF2渣系，根据相图确定渣中碱度（R）=1.5～2.0，加一定量的Mo元素，考虑细化晶粒（没铝）因素，需加一定量Nb元素，加入量Nb=0.02～0.03%。
粗炼兑入时在包底加硅铁和锰铁（模仿电炉干成品钢时的锰制度），锰铁与硅铁的比例按2.5：1，加少量碳粉和铝粉扩散脱氧。
浇注温度：T=TL+30～40℃=1540-1550℃
创造条件出钢前喂Ca线进一步去[S]，降低MnS析出偏析倾向。提高Ti元素的效率。
参考文献：
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论文作者:沈渭清
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/9/11
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